可拉伸导电复合材料界面与动态稳定性研究

作者:刘岚; 陈松; 刘书奇; 刘泽林; 石伟
来源:2023第四届全国功能高分子材料学术研讨会, 中国陕西西安, 2023-05-19.
DOI:10.26914/c.cnkihy.2023.032337

摘要

由纳米导电填料集成于弹性基底表面制备的兼具高导电和高拉伸的可拉伸导电复合材料,由于可在变形状态下工作,在未来柔性智能机器人、可穿戴设备以及人机交互等领域都具有广阔的应用前景。然而,由于导电填料与弹性基底之间弱的粘附型界面作用,导致目前可拉伸导电复合材料普遍存在着表面导电层易脱落、剥离等动态稳定性差的问题。针对传统的粘附型界面,本研究团队提出嵌入型表面加工策略,通过直接表面加工实现导电填料在基底表面的嵌入与半包埋,既能实现表面高导电性、维持弹性基底的高拉伸与回弹性,又大大提升了表面导电层与基底的界面粘附稳定性,表现出高工艺兼容性与高性能的双重优势。通过表面打印、喷涂等方法,实现了纳米银颗粒(AgNPs)、液态金属(LMs)以及纳米银线(AgNWs)等的表面嵌入[1-3],制备的导电复合材料兼具高拉伸性(200%)、高导电性(10~5 S/m)和耐刮擦、抗超声及自愈合等动态稳定性。并证明了可拉伸导电复合材料在智能传感、可穿戴设备等领域的实际应用价值。

全文